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f***y
发帖数: 4447 | 1 科学探索中，在最重要的新发现出现之前，能听到最激动人心的一句话，不是“我找到
了”，而是“嗯……这挺奇怪”。
十几年前，在一次分析南极气球天文实验的中美联测数据时，一条奇特的高能粒子
流强曲线，让这句话跳进了中科院紫金山天文台常进研究员的脑海中。
经过十几年努力，作为暗物质卫星项目首席科学家，他终于从上天近两年的我国首
颗暗物质粒子探测卫星“悟空”传回的数据中，收获到了一条更激动人心的曲线———
在1.4TeV(万亿电子伏特)的超高能量处，电子数量突然出现了增加，而更高能段又迅速
减少。至今没有一个理论可以对此作出解释。
这到底意味着什么？今天发表在英国《自然》杂志上的论文，使用了“悟空”自
2015年12月17日发射升空后，截至今年6月共530天的观测数据，从280亿高能宇宙射线
数据中筛选出150万25GeV(十亿电子伏特)以上的高能电子，获得了国际上对电子能谱的
最精确测量。
“我们发现的新结构目前置信度还不太够，还需要累积更多证据，才能正式宣布确
认。”常进说，不过，目前的结果已足以激动人心。
看到了丁肇中想看却没能看到的那一段
不久前，中国科学院院长白春礼在瑞士日内瓦见到丁肇中先生，将“悟空”的最新
发现告诉了这位受到世界尊敬的物理学家。丁肇中说，由于技术能力的限制，阿尔法磁
谱仪(AMS02)对1TeV以上的宇宙高能粒子观测能力有限，很高兴“悟空”做到了。
AMS02耗资20亿美元，被称为人类历史上最昂贵的科学实验之一。而“悟空”耗资
仅1亿多美元。新闻发布会上，中国科学院国家空间科学中心主任吴季表示了一长串的
感谢———
感谢中国科学院上海硅酸盐研究所的师傅们，拉出世界上最长的BGO晶体，使“悟
空”拥有全世界单元探测面积最大的高能粒子探测器，使我们更有可能赶在外国同行之
前发现暗物质；
感谢中国科技大学，中国科学院高能物理研究所、近代物理研究所，承担了量能器
、硅探测器、塑闪阵列探测器等核心器件的研制，并在短短两年内完成了ISO9000质量
认证；
感谢中国科学院微小卫星创新研究院，设计出了一个围绕载荷的全新卫星总体方案
，仅增加了400千克，就实现了完整的卫星功能，节省了大量科研经费……
常进说，正是因为有了各路科学家的通力合作，“悟空”才有了世界最高的能量测
量精度和高达10TeV的能量观测范围，由此打开了观测宇宙的一扇新窗户，为人类获取
到了前所未见的高能电子宇宙线能谱。
“最大的挑战是粒子的鉴别。”常进说，越是高能的粒子，在宇宙中越是稀少，要
将它们准确无误地从大量粒子中挑选出来，就好比在上海这样拥有两三千万人口的城市
中，精准地辨认并找出20多个人，“我们有世界上最好的BGO晶体，所以本底水平非常
低，由此获得了世界上纯净度最高的数据。”
观测的能量范围大，则是另一个挑战。从GeV到10TeV，要求单个探测器的动态范围
达到100万倍。这相当于要让一双眼睛，在看清姚明这么高大的运动员的同时，还要能
看清他身上的一个血液细胞。这个难题困扰了常进十年之久。“多亏了中国科技大学一
位退休老教授，在两年内设计了30多个版本，终于制成了这块国际领先水平的电路板。
”常进说，现在这块电路板已经在地面的加速器等装置中大量使用。
如果不是暗物质粒子，也会很具颠覆性
科学家推测，如果宇宙中不存在暗物质，就不可能维持现有的宇宙平衡。这些看不
见、摸不着的暗物质、暗能量，占到宇宙总质量的95%。
我们无法直接探测到暗物质，却可以通过它发生湮灭时释放出的高能粒子，间接证
实它的存在。这是当今世界物理探索的最前沿。
根据现有的暗物质模型，如果存在暗物质湮灭，那么电子的反物质———正电子的
流强和比例，将会在某个能量处出现一个明显的转折。从AMS02的测量结果来看，这个
转折可能出现在1TeV的周围。
在南极的那次实验中，这个似有似无的转折，就这样挑动了常进的心弦。2005年，
他把吴季拉进办公室，激动地说：“让我造一个更大的仪器，放到太空，我一定能断定
它是不是暗物质湮灭产生的能量粒子!”
十年后，当“悟空”从天上源源不断地把数据传回地面，整个团队都进入了夜以继
日的工作中。终于，常进看清了这条令他魂牵梦萦的曲线。
“悟空”获得的数据在低能范围内，所得到的结果与AMS02得到了很好的印证。“
在0.9TeV处，我们真的看到了这个转折。”暗物质卫星科学应用系统副总设计师、中国
科学院紫金山天文台研究员范一中说，这将有助于我们论证低能区的电子来自于暗物质
的可能性及其比例。
不过，更奇特的是，在1.4TeV能量处，电子的流强又突然增大了，在能谱上形成一
个“尖峰”。这就没有任何一个现有模型可以解释了。
理论物理学家、中国科学院院士吴岳良说：“这发现究竟有多震撼，我们现在还不
知道。”如果是暗物质粒子，经过数据积累加以确认，那将是另一个引力波级别的惊天
发现；如果不是暗物质粒子，那这个不属于标准模型之外的粒子，又将如何颠覆人类对
世界的认识？ 这恐怕比确认暗物质粒子，更具颠覆性!
英国《自然》科研中国区科学总监印格致将这一发现，与杨振宁、李政道、吴健雄
等著名科学家60年前为高能物理作出的重要贡献相提并论，并表达了对于“悟空”团队
科研品位与追求的极大赞赏———“对艺术的热爱和对科学研究的推崇，是一个国家荣
誉的来源”“解答宇宙中最艰深的问题，不仅使我们成为伟大的诗人，也会对宇宙产生
直接和积极的影响。”（记者 许琦敏）
http://www.stcsm.gov.cn/xwpt/kjdt/545375.htm | m*****e
发帖数: 10963 | 2 获得观测数据的团队（发现）和第一个给出合理理论解释的团队（理论）将会是诺将候
选人。这是诺将级别的！ | f***y
发帖数: 4447 | | n********g
发帖数: 6504 | 4 一年了都没编出“理论解释”。
“我们发现的新结构目前置信度还不太够，还需要累积更多证据，才能正式宣布确认”
【在 m*****e 的大作中提到】
: 获得观测数据的团队（发现）和第一个给出合理理论解释的团队（理论）将会是诺将候
: 选人。这是诺将级别的！
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